Only Perception: 寄生生物將螞蟻變形為成熟的紅苺果

2008-01-21

寄生生物將螞蟻變形為成熟的紅苺果

Parasite morphs ant into ripe red berry
http://www.physorg.com/news119712765.html

January 16, 2008

根據一篇經核可即將發表在 The American Naturalist 上的研究表示，一種新發現的寄生生物戲劇性地將其宿主，螞蟻，轉變成類似多汁的紅苺果，成熟到可以摘取。這是第一個因寄生生物而模擬成水果的例子，共同作者表示。

據推測，這種外表與行為的戲劇性轉變，是要哄騙鳥兒吃受感染的螞蟻 -- 也包括寄生生物 -- 固鳥兒能在牠的排泄物中散播寄生生物。吃水果鳥類的糞便，大多數是種子與昆蟲的一部份，被其他螞蟻收集，牠們接著餵食並不知情地感染牠們的幼蟻。

根據 Robert Dudley，UCB 整合生物學（integrative biology）教授，表示，這種寄生性線蟲（nematode，roundworm）奇異的生命史從中美洲到亞馬遜低地之熱帶森林的樹冠層（canopy）高處結束。

"這聽起來就很瘋狂，某種如線蟲這麼笨的東西，竟能以操縱其宿主的外部形態與行為，讓聰明鳥兒信服的方式，使鳥兒更容易傳播線蟲，" Dudley 說。

"這相當驚人，這些線蟲真的將螞蟻變成明亮的紅色，而且牠們看起就好像是森林樹冠上的水果，" 共同作者 Stephen P. Yanoviak 說，昆蟲生態學家與 Arkansas 大學生物學助教授，他提到有許多熱帶植物都會生產小型的紅色、橘色與粉紅色的漿果。"當你在陽光底下觀察，它們真的很突出。"

Dudley 當他、Yanoviak 與 Oklahoma 大學昆蟲生態學家 Michael E. Kaspari 在研究具有滑行能力的螞蟻物種，Cephalotes atratus，時，巧遇受感染的螞蟻，那通常位於熱帶森林的樹頂。三年前，他們的團隊描述這種螞蟻在半空中機動的能力。如果敲擊樹枝，牠們能滑行到樹幹，抓住，然後爬回，避免變化莫測的森林水災。Dudley 與 Kaspari 都是 Smithsonian Tropical Research Institute 的成員之一。Yanoviak 亦與 Florida Medical Entomology Laboratory 一同研究。

2005 年 5 月，當他們在巴拿馬 Barro Colorado 島尋找傾圮樹木上的螞蟻時，Dudley 困惑的看見某些樹冠成員具有明亮的紅色腹部 -- 這是他們未曾見過的東西。將幾隻螞蟻帶回實驗室，並將其開腸剖腹之後，Yanoviak 發現紅色腹部竟有數百顆線蟲卵。

"如同其他螞蟻生物學家，我最初認為這是另一種 Cephalotes，" Kaspari 說。"Robert 不這麼想，而我們用啤酒打賭。當 Steve 拿一隻在顯微鏡下開刀後 -- 哇嗚！我賭輸了。"

因為紅色腹部很明顯地在尺寸與顏色上模仿許多紅苺果，那能夠吸引鳥兒，生物學家們很快地懷疑，線蟲已經發現一種獨特方式，能確保牠從螞蟻宿主傳播送鳥類宿主。研究者接下來花了幾年試著要證明他們的假說。

Yanoviak 首先與寄生於昆蟲身上之線蟲的世界權威：George Poinar Jr. 磋商。他是前 UCB 研究者，現位於 Oregon 州立大學。Poinar 與Yanoviak 在一篇出現在 Systematic Parasitology 期刊 2008 年 2 月號的文章上，描述 tetradonematid 線蟲的新種 Myrmeconema neotropicum。

他們亦發現，具有紅色腹部的被傳染螞蟻之前曾被記錄過，而某些樣本在博物館的收藏中被標記為 Cephalotes 的變種。

Yanoviak 在巴拿馬與祕魯（靠近祕魯的雨林城市 Iquitos）收集了數千隻正常與受感染螞蟻，並證明，一般來說，大約 5% 的工蟻是在樹冠層，且受到感染。Cephalotes 群集包含約數百隻到數千隻螞蟻。

受感染的螞蟻，正常來說是黑色，會發展出亮紅色腹部，稱為胃（gaster），而且傾向讓它佔據提高的部位，這是螞蟻的警告姿勢。螞蟻也變得懶散，而且胃很容易破裂，讓鳥兒很容將它拔出。Dudley 提到，鳥兒通常不會吃螞蟻，尤其是這種 C. atratus，因為這種螞蟻有重裝甲，而且受到一種難吃的化學物質保護。

Yanoviak 與 Poinar 重建線蟲的生命週期，然而，Yanoviak 承認，他們未曾看過鳥類吃螞蟻的「紅胃」。

"不過，我確實看見鳥兒飛過來而似乎是停住，並且在飛走之前花了一秒鐘看這些螞蟻，或許是看見這些螞蟻會動所以牠才飛離，" Yanoviak 說。"所以我真的懷疑這些小蕉森鶯（bananaquits）或鶲（tyrannids，flycatchers）飛過來並攝取這些螞蟻，認為牠們是水果。"

鳥類顯然是種將寄生生物的卵散播更遠的罕見方法。"這真的是這種複雜的宿主--寄生生物互動一個很棒的例子，那能夠共同演化，同時也是個熱帶生物學意外被發現的一種角色，" Dudley 說。

這篇文章將於今年春天付梓。

※ 相關報導：

＊ Myrmeconema neotropicum n. g., n. sp., a new tetradonematid nematode parasitising South American populations of Cephalotes atratus (Hymenoptera: Formicidae), with the discovery of an apparent parasite-induced host morph
http://www.springerlink.com/content/v1331781v6632602/